JP2014529573A - 低ｋ低温同時焼成複合（ｌｔｃｃ）テープ用組成物、およびそれより形成された低収縮多層ｌｔｃｃ構造物 - Google Patents

低ｋ低温同時焼成複合（ｌｔｃｃ）テープ用組成物、およびそれより形成された低収縮多層ｌｔｃｃ構造物 Download PDF

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Abstract

低Ｋ値および低収縮を有するＬＴＣＣグリーンテープ用の新規組成物、ならびに１０〜２０層以上のグリーンテープを従来のＬＴＣＣグリーンテープとともに含む複合積層体。

Description

本発明は、低Ｋ値および低収縮性を有し、それらの低Ｋ値を調整可能なＬＴＣＣ グリーンテープを製造するための新規組成物、および１０〜２０以上の層のグリーンテープと７％〜８％の収縮値を有する従来のＬＴＣＣグリーンテープとの複合積層体であって、２ミル構成で１％〜１．２５％程度の収縮を示す複合積層体を製造するための少なくとも２つのそのような低Ｋ低収縮ＬＴＣＣグリーンテープの使用に関する。
一般的なＬＴＣＣ
相互接続回路基板は、電気的および機械的に相互接続された多数の非常に小さな回路素子から作製される電子回路またはサブシステムの物理的な実現の１つである。これらの様々な種類の電子部品をある配列で組み合わせることが多くの場合望ましく、それによって、それらの部品を物理的に分離して、１つのコンパクトなパッケージ中で互いに隣接して取り付け、互いに電気的に接続、および／またはパッケージから延在する共通の接続に電気的に接続することができる。
複雑な電子回路は、一般に、絶縁性誘電体層によって分離された導体の数層によって回路が構成されることが必要となる。導電層は、誘電体層を通過するビアと呼ばれる導電性経路によって各層の間で相互接続される。このような多層構造によって、回路をよりコンパクトにすることができる。
典型的には、ＬＴＣＣテープは、除去可能なポリマーフィルム上に無機固体と有機固体と一時的溶媒とのスラリーをキャスティングすることによって形成される。このスラリーは、ガラス粉末と、セラミック酸化物フィラー材料と、有機系樹脂−溶媒系（媒体）とからなり、これらを配合し処理することによって、分散し懸濁した固体を含有する流体が得られる。均一な厚さおよび幅のコーティングが形成されるように、除去可能なポリマーフィルムの表面にスラリーをコーティングすることによって、テープが作製される。
以下の全体の説明において、テープ層または誘電体層という用語の使用は、セラミックテープと同時焼成される表面導体および相互接続ビアフィルの両方の金属化の存在を意味するものと理解されたい。同様に、積層体または複合材料という用語は、互いにプレスされて一体となった一連の金属化テープ層を意味する。
寸法安定性、収縮に関するＬＴＣＣの課題
低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）多層回路を形成するためのセラミック系グリーンテープの使用は、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇに付与された米国特許第４，６５４，０９５号明細書に開示されている。同時焼成フリー焼結法は、従来技術よりも多くの利点が得られた。しかし、より大きな回路が必要な場合、面に沿った、すなわちｘ、ｙ方向の焼成収縮のばらつきが大きすぎるため、要求に適合できないことが分かった。現行世代の小さいサイズの表面実装部品の場合、収縮許容範囲（ｘ、ｙ収縮の再現性）が大きすぎるため、６インチ×６インチよりもはるかに大きいＬＴＣＣ積層体の有用な製造はできないことが分かっている。この上限は、各世代で新しい回路およびパッケージが展開されるときに、より高い回路密度が要求されるので、現在も依然として課題となる。次にこれによって、いっそう小さな部品サイズが要求され、それによってより狭い導体線および間隔、ならびにテープ中のより狭いピッチでのより小さなビアなどのより小さな形状が要求される。このすべてで、ＬＴＣＣ積層体のフリー焼結によって実際に得られるよりもはるかに狭い収縮許容範囲が必要となる。
焼成中に多孔質となる剥離層をセラミック体の上に配置し、組立体の焼成を、セラミック体表面に対して垂直の圧力を組立体に対して維持しながら行う、グリーンセラミック体の焼成中のｘ，ｙ収縮を減少させる方法がＭｉｋｅｓｋａに付与された米国特許第５，０８５，７２０明細書に開示されている。ＬＴＣＣ多層回路の形成に使用されるこの方法は、圧力で補助する方法によってｘ，ｙ収縮が減少するので、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇの場合よりも顕著な利点が得られる。改善された同時焼成ＬＴＣＣ方法が開発されており、Ｍｉｋｅｓｋａに付与された米国特許第５，２５４，１９１号明細書に開示されている。この方法は、無加圧補助焼結（ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｌｅｓｓ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）の頭文字をとってＰＬＡＳと呼ばれ、セラミック系剥離テープ層をグリーンＬＴＣＣ積層体の２つの主外面上に配置する。この剥離テープによって、焼成プロセス中の収縮が制御される。回路の特徴の焼成後の寸法がより予測しやすくなるため、この方法によって焼成収縮の許容範囲が大きく改善される。
より最近の発明の、本出願と同一の譲受人に譲渡された米国特許第７，１４７，７３６号明細書が優先権を主張する米国特許出願第６０／３８５，６９７号明細書では、制約付き焼結の教示が、一時的ではなく、除去されず、犠牲とならず、剥離されない、内部自己束縛テープの使用を含むことに拡張されている。焼成された積層体は、最終セラミック体の全体的な性質を定める一次誘電体テープの層と、二次テープまたは自己束縛テープの１つまたは複数の層とを含む。後者の目的は、一次テープの焼結を束縛することで、ｘ，ｙ方向の正味の収縮を０にすることである。この方法は、自己束縛無加圧補助焼結（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｓｔｒａｉｎｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｌｅｓｓ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）方法と呼ばれ、頭字語としてＳＣＰＬＡＳが使用される。自己束縛テープは、構造中の重要な位置に配置され、同時焼成の終了後に構造の一部として残存する。ｚ軸対称性が保存されること以外に、この自己束縛テープの配置に関して限定は存在しない。
本出願と同一の譲受人に譲渡された米国特許第７，１７５，７２４号明細書には、標準的なＳＣＰＬＡＳ技術に関する反りの問題が記載されており、ｚ軸対称性が保存された結果、激しい湾曲または反りが生じた回路になると記載されている。
埋め込み受動部品
バルク誘電体材料よりも高い誘電率（ｋ）を有する誘電体層を導入することで、導体材料で好適に終端処理される場合に、局在化し増強されたコンデンサ性能を得ることができる。これは一般に埋設または埋め込み受動構造と呼ばれ、多層コンデンサ（ＭＬＣ）などの標準的な外部から使用される表面実装部品の使用に対する堅牢で費用対効果の高い代替法となる。
本出願と同一の譲受人に譲渡された米国特許第７，１７５，７２４号明細書には、解決法としての対称性の使用、すなわち構造の非対称で機能的な部分を、ダミーの非機能性補償層で釣り合わせることが記載されているが、埋め込み受動機能を有するＬＴＣＣ構造物の形成の課題に対してその解決法のすべての欠点が軽減されるわけではないと記載されている。他の解決法が議論され、提案されている。
寸法安定性および低収縮性を有するテープ組成物が得られるＬＴＣＣ技術が必要とされている。
複数層のテープを積層形態で有し、個々の層が異なる誘電率を有し、積層体として焼成することができ、低収縮性および全体的な寸法安定性を示すことができるＬＴＣＣ技術が必要とされている。
１つまたは複数のＬＴＣＣ層の誘電率を調整でき、同時に前述の低収縮性および全体の寸法安定性の加工特性を維持することができるＬＴＣＣ技術が必要とされている。焼成することができ、低収縮性および全体的な寸法安定性を示すことができるそのようなテープから積層体を形成することも必要とされている。
本発明は、寸法安定性および低収縮性を有するテープ組成物を用いたＬＴＣＣ技術を提供する。
本発明は、複数の層のテープを積層形態で有し、個々の層が異なる誘電率を有し、積層体として焼成することができ、低収縮性および全体的な寸法安定性を示すことができるＬＴＣＣ技術を提供する。
本発明は、１つまたは複数のＬＴＣＣ層の誘電率を調整でき、同時に前述の低収縮性および全体の寸法安定性の加工特性を維持することができるＬＴＣＣ技術を提供する。本発明は、焼成することができ、低収縮性および全体的な寸法安定性を示すことができるそのようなテープから得られる積層体を有するＬＴＣＣ 技術も提供する。
テープ実施形態Ａ
グリーンテープ組成物であって、固形分を基準として：
（ａ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として２５〜４０重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、（ｉ）４６〜５７．９６％のＢ２Ｏ３と、（ｉｉ）０．５〜８．５％のＰ２Ｏ５、１．７２〜５．００％のＳｉＯ２、およびＰ２Ｏ５とＳｉＯ２との混合物（Ｐ２Ｏ５とＳｉＯ２との前記混合物の合計のモル％は３．４４〜８．３９％である）からなる群から選択されるガラス網目形成剤(glass network former)と、（ｉｉｉ）２０〜５０％のＣａＯと、（ｉｖ）２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここで、Ｌｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；（ｖ）０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；（ｖｉ）０〜１０％のＡｌ２Ｏ３と、（ｘ）から本質的になり、または（ｙ）それらを含み、前記ガラス組成物は、セラミックが充填された不透明ガラス組成物であり、前記ガラス組成物は結晶化前に流動する、ガラス組成物と；
（ｂ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として６０〜７５重量％のシリカ耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、
（ｃ）有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され；
前記グリーンテープが、焼成後に、３．５〜４．０のｄＫおよび０．００４未満の損失正接を有する、グリーンテープ組成物。
テープ実施形態Ｂ
グリーンテープ組成物であって、固形分を基準として：
（ａ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として３０〜５５重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、（ｉ）４６〜５７．９６％のＢ２Ｏ３と、（ｉｉ）０．５〜８．５％のＰ２Ｏ５、１．７２〜５．００％のＳｉＯ２、およびＰ２Ｏ５とＳｉＯ２との混合物（Ｐ２Ｏ５とＳｉＯ２との前記混合物の合計のモル％は３．４４〜８．３９％である）からなる群から選択されるガラス網目形成剤と、（ｉｉｉ）２０〜５０％のＣａＯと、（ｉｖ）２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；（ｖ）０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；（ｖｉ）０〜１０％のＡｌ２Ｏ３と、（ｘ）から本質的になり、または（ｙ）それらを含み、前記ガラス組成物は、セラミックが充填された不透明ガラス組成物であり、前記ガラス組成物は結晶化前に流動する、ガラス組成物と；
（ｂ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として４５〜７０重量％の耐火性酸化物であって、シリカおよびアルミナを含み、ＳｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３の重量比が約２：１〜約１：１である、耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、
（ｃ）有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され；
前記グリーンテープが、焼成後に、４．５〜５．４のｄＫおよび０．００３〜０．００５の損失正接を有する、グリーンテープ組成物。
テープ実施形態Ｃ
グリーンテープ組成物であって、固形分を基準として：
（ａ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として３８〜４２重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、（ｉ）４６〜５７．９６％のＢ２Ｏ３と、（ｉｉ）０．５〜８．５％のＰ２Ｏ５、１．７２〜５．００％のＳｉＯ２、およびＰ２Ｏ５とＳｉＯ２との混合物（Ｐ２Ｏ５とＳｉＯ２との前記混合物の合計のモル％は３．４４〜８．３９％である）からなる群から選択されるガラス網目形成剤と、（ｉｉｉ）２０〜５０％のＣａＯと、（ｉｖ）２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；（ｖ）０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；（ｖｉ）０〜１０％のＡｌ２Ｏ３と、（ｘ）から本質的になり、または（ｙ）それらを含み、前記ガラス組成物は、セラミックが充填された不透明ガラス組成物であり、前記ガラス組成物は結晶化前に流動する、ガラス組成物と；
（ｂ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として５８〜６２重量％の耐火性酸化物であって、シリカおよびアルミナを含み、前記シリカは（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として約５．０重量％未満で約２．０重量％を超える、耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、
（ｃ）有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され；
前記グリーンテープが、焼成後に、５．４を超え６．０未満のｄＫおよび０．００３未満の損失正接を有する、グリーンテープ組成物。
テープ実施形態Ｄ
グリーンテープ組成物であって、固形分を基準として：
（ａ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として２５〜４０重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、５０〜６７％のＢ２Ｏ３と；２０〜５０％のＣａＯと；２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；０〜１０％のＡｌ２Ｏ３と、（ｘ）から本質的になり、または（ｙ）それらを含み、但し組成物は水系で粉砕可能(water millable)である、ガラス組成物と；
（ｂ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として６０〜７５重量％のシリカ耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、
（ｃ）有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され；
前記グリーンテープが、焼成後に、３．５〜４．０のｄＫおよび０．００４未満の損失正接を有する、グリーンテープ組成物。
テープ実施形態Ｅ
グリーンテープ組成物であって、固形分を基準として：
（ａ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として３０〜５５重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、５０〜６７％のＢ２Ｏ３と；２０〜５０％のＣａＯと；２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；０〜１０％のＡｌ２Ｏ３と、（ｘ）から本質的になり、または（ｙ）それらを含み、但し組成物は水系で粉砕可能である、ガラス組成物と；
（ｂ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として４５〜７０重量％の耐火性酸化物であって、シリカおよびアルミナを含み、ＳｉＯ２： Ａｌ２Ｏ３の重量比が約２：１〜約１：１である、耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、
（ｃ）有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され；
前記グリーンテープが、焼成後に、４．５〜５．４のｄＫおよび０．００３〜０．００５の損失正接を有する、グリーンテープ組成物。
テープ実施形態Ｆ
グリーンテープ組成物であって、固形分を基準として：
（ａ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として３８〜４２重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、５０〜６７％のＢ２Ｏ３と；２０〜５０％のＣａＯと；２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；０〜１０％のＡｌ２Ｏ３と、（ｘ）から本質的になり、または（ｙ）それらを含み、但し組成物は水系で粉砕可能である、ガラス組成物と；
（ｂ）（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として５８〜６２重量％の耐火性酸化物であって、シリカおよびアルミナを含み、前記シリカは、（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として、約５．０重量％未満および約２．０重量％を超える、耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、
（ｃ）有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され；
前記グリーンテープが、焼成後に、５．４を超え６．０未満のｄＫおよび０．００３未満の損失正接を有する、グリーンテープ組成物。
複合積層体の電子顕微鏡写真を示している。
米国特許第７，６８７，４１７号明細書（その全体が参照により本明細書に援用される）に記載されるように、ＬＴＣＣ回路積層体の焼成中に、ガラスが軟化して結晶化が始まることが確認されている。温度上昇および／または時間の増加によって、ガラス溶融物からより多くの結晶種が成長し；低粘度「残留ガラス」で取り囲まれた結晶が得られる。焼成温度では、この低粘度「残留ガラス」が導体組成物と反応して、導体の抵抗率が増加することがある。極端な場合では、導体線は焼成膜中に散逸して短絡が生じる、電気的接続がなくなる、信頼性が低下する、などが起こる。特に狭い線および狭い導体線間の間隔が必要となる用途の場合にこのことが言える。さらに、より新しいＬＴＣＣ回路では、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の厚さを有するテープ、および２０以上の層のテープ積層体の使用が必要となる。このような厚い積層体の処理ステップには、３０時間以上の長い加熱プロファイルが必要となる。このような長い加熱プロファイルによって、低粘度「残留ガラス」と導体部品との間の相互作用が増加し、その結果、導体の特性劣化が増加する。導体の特性劣化を軽減し、回路の信頼性を改善するために、ＳｉＯ２および／またはＰ２Ｏ５などの「ガラス網目形成剤」を加えることによって、「残留ガラス」の粘度を増加させることができる。
重要かつ長い開示および議論が米国特許第７，６８７，４１７号明細書に開示されており、その発明は、本出願と同一の譲受人に譲渡されたＤｏｎｏｈｕｅに付与された米国特許第６，１４７，０１９号明細書（その全体が参照により本明細書に援用される）の発明と対照的である。
非常に驚くべきことに、本発明者らは、米国特許第７，６８７，４１７号明細書に開示されるガラス配合物（テープ実施形態Ａ、Ｂ、およびＣ）またはＤｏｎｏｈｕｅに付与された米国特許第６，１４７，０１９号明細書に開示されるガラス配合物（テープ実施形態Ｄ、Ｅ、およびＦ）のいずれも本発明による組成物中に使用できることを発見した。本明細書に記載の本発明の利益が得られる限りは、これらのガラスは、テープ組成物中に単独で使用する（上記のガラスから本質的になる）ことができるし、他のガラスとともに使用する（上記のガラスを含む）こともできる。なんらかの理論または仮定によって束縛しようと望むものではないが、本発明によるテープ組成物の残留ガラス成分(remnant glass component)にある「ぬれ角」が存在し、そのぬれ角が十分であれば、処理中に残留ガラスがテープ中のフィラー粒子を十分にコーティングする、または「ぬらす」と考えられる。これによって、本発明の焼成テープによる低多孔度、低Ｋ、高機械的強度、および低収縮が可能となる。
誘電率Ｋおよび誘電損失（ｔａｎδ）の測定は、記載のガラスに対して行った。これらの測定は、（非金属化）スプリットキャビティ法を用いて３．３ＧＨｚ〜１６ＧＨｚの周波数範囲で行った。この測定方法は、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，Ｖｏｌ ４７，Ｎｏ．１０，１９９９年１０月において発表されたＭｉｃｈａｅｌ Ｊａｎｅｚｉｃによる“Ｆｕｌｌ−Ｗａｖｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ Ｓｐｌｉｔ−Ｃｙｌｉｎｄｅｒ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ｆｏｒ Ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ”において言及されている。
ガラス製造手順
ガラスは、白金るつぼ中１３５０〜１４５０℃の範囲内の温度で溶融させた。バッチ材料は、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、および炭酸カルシウムを除けば酸化物の形態であった。五酸化リンは、Ｃａ２Ｐ２Ｏ７、Ｎａ３Ｐ３Ｏ９、ＬｉＰＯ３、またはＢＰＯ４などのあらかじめ反応させたリン酸塩化合物の形態で加えた。ガラスを０．５〜１時間溶融させ、撹拌し、冷却した。ガラスは、水中、または金属ローラーによって冷却することができる。次にガラスを水中で５〜７ミクロンの粉末までボールミル粉砕した。得られたガラススラリーを３２５メッシュスクリーンでふるい分けした。スラリーを乾燥させ、次にＤ５０約１〜３ミクロンの最終サイズまで再び粉砕した。次に、乾燥させたガラス粉末は、テープを作製するためのテープ配合物中に使用できる状態となった。
Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、またはそれらの混合物などのセラミックフィラー（耐火性酸化物）をキャスタブル誘電体組成物に、実施形態および以下の実施例に開示される量で加えた。フィラーの種類によって、異なる結晶相が焼成後に形成されると予想される。セラミック粒子は、物理的障壁として機能することでガラスの流動を制限する。これらは、ガラスの焼結も抑制し、それによって有機物のより十分な焼失が促進される。他のフィラー、ａ−石英、ＣａＺｒＯ３、ムライト、コーディエライト、フォルステライト、ジルコン、ジルコニア、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３、非晶質シリカ、またはそれらの混合物を使用して、テープの性能および特性を変化させることができる。
本発明の実施形態において、フィラーの量、フィラーの種類、およびフィラーの物理的特性は、焼成したグリーンテープの収縮に影響を与える。テープの収縮は、フィラー充填密度を増加させることで収縮を減少させるために最適化されたマルチモーダル粒度分布を使用することによって制御されたレベルに調節することもできる。
スラリーおよび／またはテープ組成物は、固形分を基準として０〜５重量％のＣｕ２Ｏをさらに含むことができる。
テープ組成物の配合において、セラミック材料の量に対するガラスの量が重要となる。本発明の種々の実施形態による組成構成に従い、実施形態および以下の実施形態に開示される量のフィラー組成物の重量％範囲によって、本発明による驚くべき予期せぬ結果が得られることを示している。所望のガラス対フィラー比の範囲内で、焼成中に、フィラー相が液体ガラスで飽和し始めることが明らかである。
焼成時に組成物のより高い緻密化を実現するためには、無機固体の粒度が小さいことが重要である。特に、実質的にすべての粒子が１５ｕｍを超えるべきではなく、好ましくは１０ｕｍを超えるべきではない。これらの最大サイズの制限下では、ガラスおよびセラミックフィラーの両方の粒子の少なくとも５０％が、１ｕｍを超え６ｕｍ未満であることが好ましい。
ガラスおよびセラミック無機固体が分散される有機媒体は、揮発性有機溶媒中に溶解した有機ポリマーバインダーと、任意選択的に可塑剤、剥離剤、分散剤、剥離剤、消泡剤、安定剤、および湿潤剤などの他の溶解した材料とで構成される。
結合効率をより良くするため、全組成物を基準として少なくとも５重量％のポリマーバインダーを９０重量％の固体（ガラスおよびセラミックフィラーを含む）に対して使用することが好ましい。しかし、３０重量％以下のポリマーバインダーおよびその他の可塑剤などの低揮発性改質剤、および最低７０％の無機固体を使用することがより好ましい。これらの制限内で、熱分解によって除去する必要がある有機物の量を減少させ、焼成による十分な緻密化を促進するよりよい粒子充填を得るために、バインダーおよびその他の低揮発性有機改質は可能な最小量で使用することが望ましい。
従来、種々のポリマー材料がグリーンテープ用のバインダーとして使用されており、たとえば、ポリ（ビニルブチラール）、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、セルロース系ポリマー、たとえばメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロース、アタクチックポリプロピレン、ポリエチレン、ケイ素ポリマー、たとえばポリ（メチルシロキサン）、ポリ（メチルフェニルシロキサン）、ポリスチレン、ブタジエン／スチレンコポリマー、ポリスチレン、ポリ（ビニルピロリドン）（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ ｐｙｒｏｌｌｉｄｏｎｅ））、ポリアミド、高分子量ポリエーテル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのコポリマー、ポリアクリルアミド、ならびに種々のアクリルポリマー、たとえばポリアクリル酸ナトリウム、ポリ（アクリル酸低級アルキル）、ポリ（メタクリル酸低級アルキル）、ならびにアクリル酸低級アルキルおよびメタクリル酸低級アルキルの種々のコポリマーおよびマルチポリマーが使用されている。メタクリル酸エチルとアクリル酸メチルとのコポリマー、およびアクリル酸エチルとメタクリル酸メチルとメタクリル酸とのターポリマーが、スリップキャスティング材料のバインダーとして従来使用されている。
１９８５年８月２０日に発行されＵｓａｌａに付与された米国特許第４，５３６，５３５号明細書には、０〜１００重量％のメタクリル酸Ｃ１８アルキル、１００〜０重量％のＣ１〜８アクリル酸アルキル、および０〜５重量％のアミンのエチレン系不飽和カルボン酸の相溶性マルチポリマーの混合物である有機バインダーが開示されている。上記ポリマーは、最大量の誘電性固体とともに最小量で使用することができるので、これらは好ましくは本発明の誘電体組成物の製造に選択される。この理由のため、上記参照のＵｓａｌａの出願は参照により本明細書に援用される。
多くの場合ポリマーバインダーは、バインダーポリマーに対して少量の可塑剤も含み、この可塑剤はバインダーポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）を低下させる機能を果たす。当然ながら、可塑剤の選択は、改質する必要があるポリマーによって主として決定される。種々のバインダー系で使用されている可塑剤の中では、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、リン酸アルキル、ポリアルキレングリコール、グリセロール、ポリ（エチレンオキシド）、ヒドロキシエチル化アルキルフェノール、ジアルキルジチオホスホネート、およびポリ（イソブチレン）が挙げられる。これらの中で、アクリルポリマー系では、比較的低濃度で効率的に使用できるため、フタル酸ブチルベンジルが最も頻繁に使用される。
キャスティング溶液の溶媒成分は、ポリマーが完全に溶解し、大気圧で比較的少ない加熱によって分散体から溶媒を蒸発させることができる十分高い揮発性が得られるように選択される。さらに、溶媒は、有機媒体中に含まれる他のあらゆる添加剤の沸点または分解温度よりも低温で十分沸騰する必要がある。したがって、大気圧沸点が１５０℃未満である溶媒が最も頻繁に使用される。そのような溶媒としては、アセトン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、１，１，１−トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、酢酸アミル、２，２，４−トリエチルペンタンジオール−１，３−モノイソブチレート、トルエン、塩化メチレン、およびフルオロカーボンが挙げられる。上記の個々の溶媒は、バインダーポリマーを完全に溶解させなくてもよい。しかし、他の溶媒と混合した場合に、それらは十分に機能する。このことは、十分に当業者の知識の範囲内にある。環境に有害なクロロカーボンの使用が回避されるので、特に好ましい溶媒は酢酸エチルである。
溶媒およびポリマーに加えて、テープの亀裂を防止し、ブランキング、印刷、および積層などのコーティングされた状態のテープの取扱性の範囲を広げるために、可塑剤が使用される。好ましい可塑剤の１つは、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏ．製造のＢＥＮＺＯＦＬＥＸ（登録商標）４００であり、これはポリプロピレングリコールジベンゾエートである。
用途
前述のガラス、セラミックフィラー、ポリマーバインダー、および溶媒のスラリー分散体の薄層を可撓性基材上にキャスティングし、キャストした層を加熱して揮発性溶媒を除去することで、グリーンテープが形成される。これによって、溶媒を含まないテープ層が形成される。次に、テープは、打ち抜いてシートにされるか、またはロール形態で回収される。グリーンテープは典型的には、多層電子回路の誘電性または絶縁性材料として使用される。グリーンテープのシートは、回路の実際の寸法よりも幾分大きいサイズで各コーナーの位置決め孔とともに打ち抜かれる。多層回路の種々の層に接続するために、グリーンテープ中にビアホールが形成される。これは、典型的には機械的な打ち抜きによって行われる。しかし、鋭く集光されたレーザーまたはその他の方法を使用して、グリーンテープを揮発させてビアホールを形成することができる。典型的なビアホールのサイズは０．１〜６．４ｍｍの範囲である。層間の相互接続は、ビアホールに厚膜導電性インクを満たすことによって形成される。通常このインクは、標準的なスクリーン印刷技術によって塗布される。回路の各層は、導体トラックをスクリーン印刷することによって完成される。また、抵抗器インクまたは高誘電率インクを選択された層上に印刷して、抵抗性または容量性回路素子を形成することができる。さらに、多層コンデンサ産業において使用されるものと類似の特別に配合された高誘電率グリーンテープを、多層回路の一部として組み込むことができる。
回路の各層が完成した後、個々の層を順番に並べて積層する。層間の正確な位置合わせを保証するために、限定された一軸または静水圧加圧ダイを使用する。積層組立体をホットステージカッター（ｈｏｔ ｓｔａｇｅ ｃｕｔｔｅｒ）でトリムする。焼成は、典型的には標準的な厚膜コンベヤベルト炉中、またはプログラムされた加熱サイクルの箱形炉中で行われる。この方法は、上部および／または底部の導体を、拘束された焼結構造物の一部として同時焼成することもでき、上部層および底部層として従来の剥離テープを使用し、焼成後に剥離テープを除去し清浄にする必要がない。
本発明の焼成したテープ（またはフィルム）の誘電特性は、存在する全体の結晶およびガラスの量および／または質に依存する。低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）デバイスの誘電特性は、使用される導体にも依存する。ある実施形態においては、導体と誘電体テープとの相互作用によって、デバイスの誘電体部分の化学的性質が変化することがある。加熱プロファイルの調節、および／またはテープ中のフィラーの質および／または量の変更、および／または導体の化学的性質の変更によって、当業者は誘電率および／または誘電損失値を変化させることができる。
本明細書において使用される場合、用語「焼成」は、組立体を空気などの酸化性雰囲気中、ある温度で、組立体の層中のすべての有機材料を揮発（焼失）させるのに十分な時間加熱して、層中のすべてのガラス、金属、または誘電体材料を焼結させ、それによって組立体全体を緻密化させることを意味する。
隣接する機能性層の適切な導電性経路にビアが正しく接続されるように、層の積層ステップのそれぞれについて、正確に位置合わせを行う必要があることは当業者には理解されよう。
用語「機能性層」は、導電性、抵抗性、または容量性の機能を有する印刷されたグリーンテープを意味する。したがって、前述したように、典型的なグリーンテープ層の上には、１つ以上の抵抗器回路および／またはコンデンサならびに導電性回路を印刷することができる。
１０を超える層を有する多層積層体は、有機熱分解に十分な時間を得るために、典型的には焼成サイクルが２０時間を超えうることが必要となることも理解されよう。
本発明の組成物の使用は、一般に、多層回路を含む電子製品の形成、ならびに限定するものではないが、高周波センサー、マルチモードレーダーモジュール、電気通信部品およびモジュール、ならびにアンテナなどのマイクロ波およびその他の高周波回路部品の形成に使用することができる。
これらの多層回路は、誘電体層を絶縁することによって分離された数層の導体で回路が構成されることが必要である。絶縁される誘電体層は、本発明のテープの１つ以上の層によって構成することができる。導体層は、誘電体層を介した導電性経路によって層間で相互接続される。誘電体層および導体層で構成された多層構造物を焼成すると、回路を機能させることができる複合材料が形成される（すなわち電気的に機能する複合構造物が形成される）。本明細書において定義される複合材料は、多層構造物の焼成によって得られる個別の部品から構成される構造材料であり、これによって電気的に機能する回路が得られる。
実施例で使用するテープ組成物は、微細無機粉末およびバインダーを揮発性溶媒またはそれらの混合物中でボールミル粉砕することで作製した。積層、回路のパターニング性能、テープ焼失特性、および焼成微細構造の成長を最適化するために、スリップの以下の体積％配合物によって利点が得られることが分かった。典型的なスリップ組成物の配合は、実際的な基準として重量パーセント値でも示される。無機相は、ガラスの場合３．５ｇ／ｃｃおよびアルミナの場合４．０ｇ／ｃｃの密度を有すると仮定し、有機ビヒクルは１．１ｇ／ｃｃの密度を有すると仮定する。したがって、ガラスとアルミナ以外の酸化物とを使用する場合には、密度がこの例で仮定される値と異なりうるので、重量％組成が変化する。
上記体積％および重量％のスリップ組成物は、有効なスリップの粉砕およびコーティング性能を得るために有機溶媒および／または溶媒ブレンドの所望の量に依存して変動しうる。特に、スリップの組成は、粘度を１０，０００センチポアズ未満に下げるために十分な溶媒を含む必要があり、典型的な粘度は１，０００〜４，０００センチポアズの範囲である。スリップ組成物の一例を表３に示している。選択されたスリップ粘度に依存するが、より高粘度のスリップは、より長期間（通常数週間）に分散安定性が延びる。テープ構成要素の安定な分散は、コーティングされた状態のテープにおいて通常は維持される。
表１に「９Ｋ５テープスラリー配合物」と題される組成によりテープスラリーまたはスリップ組成物を作製した。グリーンテープの組成を表２に示しており；使用したガラスフリットは米国特許第７，６８７，４１７号明細書の組成物に対応したものであった。このグリーンテープは、「電子基板および高周波数（９ＧＨｚ）誘電特性用の新規ＬＴＣＣ組成物」と題される表３中の実施例ＩＤ＃６に対応している。
本発明による表３に示される５つのさらなる実施例（実施例ＩＤ＃１、実施例ＩＤ＃３、実施例ＩＤ＃４、実施例ＩＤ＃５、および実施例ＩＤ＃７）を類似の方法で作成した。
実施例ＩＤ＃２は、本発明による実施例ではなく、同時係属中の本出願と同一の譲受人に譲渡された米国特許出願第１１／８２４，１１６号明細書に開示される発明に対応するものである。
本発明による組成物のｄＫ値および損失正接値を表３に示す。
積層構造物
表４中、実施例ＩＤ＃１に対応するグリーンテープ（表４の表題中に「９Ｋ４ ＳＣＰＬＡＳテープ」と記載される）の２つの層を、表４中に示される４つの異なる１２層積層構成中で焼成した。実施例ＩＤ＃１層の位置は、「ＳＣＰＬＡＳ１」では層２および層１１であり、「ＳＣＰＬＡＳ２」では層３および層１０であり、「ＳＣＰＬＡＳ３」では層４および層９であり、「ＳＣＰＬＡＳ４」では層６および層７であり；焼成積層体の収縮結果は、「ＳＣＰＬＡＳ１」で１．１３％、「ＳＣＰＬＡＳ２」で１．１６％、「ＳＣＰＬＡＳ３」で１．１０％、「ＳＣＰＬＡＳ４」で１．１１％であった。
実施例ＩＤ＃１に対応するグリーンテープの２つの層の位置は、積層体全体の上部および底部に対して対称の位置であったが、本発明によるグリーンテープおよび積層体の使用の利益が、２ ミルの焼成厚さを有する対称構造に限定されることを期待するものではない。
同様に、本発明によるグリーンテープおよび積層体の使用の利益が、２ミルの焼成厚さを有する１２層構成に限定されることを期待するものではなく、６層〜５０層以上の積層体が本発明の範囲内となることを意図している。
表５は、５ミルまでの焼成厚さで、本発明による組成物で２％未満の（１．９０％）収縮を得ることができることを示している。
図１は、本発明による複合積層体の電子顕微鏡写真を示しており、従来のＤｕＰｏｎｔ ９Ｋ７グリーンテープと本発明によるグリーンテープ層との間の優れた結合および多孔度を示している。
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Claims (17)

  1. グリーンテープ組成物であって：
    （ａ）残留ガラス成分を有する２２〜３５％のガラス組成物と；
    （ｂ）粒子を有する３２〜４５％の無機フィラーと；
    （ｃ）３３％のポリマーバインダー系とを含み、
    前記残留ガラス成分のぬれ角が、前記無機フィラーの粒子を覆うのに十分な大きさである、グリーンテープ組成物。
  2. 前記ガラス組成物が、主要なガラス網目改質イオンを含むリンホウケイ酸(phosphor-boro-silicate)ガラス網目群から選択される、請求項１に記載のグリーンテープ組成物。
  3. 粒子を有する前記無機フィラーが、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、またはそれらの組み合わせを含む耐火性酸化物の群から選択される、請求項２に記載のグリーンテープ組成物。
  4. 前記ポリマーバインダー系が、有機樹脂、湿潤剤、および残留有機溶媒を含む、請求項３に記載のグリーンテープ組成物。
  5. （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として２５〜４０重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、（ｉ）４６〜５７．９６％のＢ２Ｏ３と、（ｉｉ）０．５〜８．５％のＰ２Ｏ５、１．７２〜５．００％のＳｉＯ２、およびＰ２Ｏ５とＳｉＯ２との混合物（Ｐ２Ｏ５とＳｉＯ２との前記混合物の合計のモル％は３．４４〜８．３９％である）からなる群から選択されるガラス網目形成剤と、（ｉｉｉ）２０〜５０％のＣａＯと、（ｉｖ）２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここで、Ｌｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；（ｖ）０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；（ｖｉ）０〜１０％のＡｌ２Ｏ３とであり、前記ガラス組成物は、セラミックが充填された不透明ガラス組成物であり、前記ガラス組成物は結晶化前に流動する、ガラス組成物を含み；
    前記無機フィラーが、（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として６０〜７５重量％のシリカ耐火性酸化物から本質的になり、（ａ）および（ｂ）の両方が、有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され；
    前記グリーンテープが、焼成後に、３．５〜４．０のｄＫおよび０．００４未満の損失正接を有する、請求項４に記載のグリーンテープ組成物。
  6. 固形分を基準として：
    （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として３０〜５５重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、（ｉ）４６〜５７．９６％のＢ２Ｏ３と、（ｉｉ）０．５〜８．５％のＰ２Ｏ５、１．７２〜５．００％のＳｉＯ２、およびＰ２Ｏ５とＳｉＯ２との混合物（Ｐ２Ｏ５とＳｉＯ２との前記混合物の合計のモル％は３．４４〜８．３９％である）からなる群から選択されるガラス網目形成剤と、（ｉｉｉ）２０〜５０％のＣａＯと、（ｉｖ）２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；（ｖ）０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；（ｖｉ）０〜１０％のＡｌ２Ｏ３と、を含み、前記ガラス組成物は、セラミックが充填された不透明ガラス組成物であり、前記ガラス組成物は結晶化前に流動する、ガラス組成物を含み、
    前記無機フィラーは、（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として４５〜７０重量％の耐火性酸化物から本質的になり、シリカおよびアルミナを含み、ＳｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３の重量比が約２：１〜約１：１であり、（ａ）および（ｂ）の両方が、有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され、
    前記グリーンテープ組成物が、焼成後に、４．５〜５．４のｄＫおよび０．００３〜０．００５の損失正接を有する、請求項４に記載のグリーンテープ組成物。
  7. 固形分を基準として：
    （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として３８〜４２重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、（ｉ）４６〜５７．９６％のＢ２Ｏ３と、（ｉｉ）０．５〜８．５％のＰ２Ｏ５、１．７２〜５．００％のＳｉＯ２、およびＰ２Ｏ５とｖとの混合物（Ｐ２Ｏ５とＳｉＯ２との前記混合物の合計のモル％は３．４４〜８．３９％である）からなる群から選択されるガラス網目形成剤と、（ｉｉｉ）２０〜５０％のＣａＯと、（ｉｖ）２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；（ｖ）０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；（ｖｉ）０〜１０％のＡｌ２Ｏ３とを含み、前記ガラス組成物は、セラミックが充填された不透明ガラス組成物であり、前記ガラス組成物は結晶化前に流動する、ガラス組成物を含み
    ；
    前記無機フィラーは、（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として５８〜６２重量％の耐火性酸化物から本質的になり、シリカおよびアルミナを含み、前記シリカは、（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として約５．０重量％未満および約２．０重量％を超え、（ａ）および（ｂ）の両方が、有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され、
    前記グリーンテープ組成物が、焼成後に、５．４を超え６．０未満のｄＫおよび０．００３未満の損失正接を有する、請求項４に記載のグリーンテープ組成物。
  8. 固形分を基準として：
    （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として２５〜４０重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、５０〜６７％のＢ２Ｏ３と；２０〜５０％のＣａＯと；２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；０〜１０％のＡｌ２Ｏ３とを含み、但し組成物は水系で粉砕可能である、ガラス組成物と；
    （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として６０〜７５重量％のシリカ耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され、
    前記グリーンテープ組成物が、焼成後に、３．５〜４．０のｄＫおよび０．００４未満の損失正接を有する、請求項４に記載のグリーンテープ組成物。
  9. 固形分を基準として：
    （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として３０〜５５重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、５０〜６７％のＢ２Ｏ３と；２０〜５０％のＣａＯと；２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；０〜６％のｖ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；０〜１０％のＡｌ２Ｏ３とを含み、但し組成物は水系で粉砕可能である、ガラス組成物と；
    （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として４５〜７０重量％の耐火性酸化物であって、シリカおよびアルミナを含み、ＳｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３の重量比が約２：１〜約１：１である耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され、
    前記グリーンテープ組成物が、焼成後に、４．５〜５．４のｄＫおよび０．００３〜０．００５の損失正接を有する、請求項４に記載のグリーンテープ組成物。
  10. 固形分を基準として：
    （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として３８〜４２重量％のガラス組成物であって、モルパーセントを基準として、５０〜６７％のＢ２Ｏ３と；２０〜５０％のＣａＯと；２〜１５％のＬｎ２Ｏ３（ここでＬｎは希土類元素およびそれらの混合物からなる群から選択される）と；０〜６％のＭＩ２Ｏ（ここで、ＭＩはアルカリ元素からなる群から選択される）と；０〜１０％のＡｌ２Ｏ３とを含み、但し組成物は水系で粉砕可能である、ガラス組成物と；
    （ａ）および（ｂ）の全重量を基準として５８〜６２重量％の耐火性酸化物であって、シリカおよびアルミナを含み、前記シリカが、（ａ）および（ｂ）の全重量を基準として約５．０重量％未満および約２．０重量％を超える耐火性酸化物とを含み、（ａ）および（ｂ）の両方が、有機ポリマーバインダーの溶液中に分散され、
    前記グリーンテープ組成物が、焼成後に、５．４を超え６．０未満のｄＫおよび０．００３未満の損失正接を有する、請求項４に記載のグリーンテープ組成物。
  11. 請求項５〜１０のいずれか一項に記載の焼成グリーンテープ。
  12. （ａ）請求項１１に記載の少なくとも２層の焼成グリーンテープと、（ｂ）別の組成を有し、約６を超えるｄＫを有し、単独の焼成グリーンテープ層として測定した場合に少なくとも約７％の収縮を有する、少なくとも４層の焼成グリーンテープとを含み、全体での収縮が１．００％〜１．２５％である、焼成多層積層構造物。
  13. （ａ）および（ｂ）で少なくとも合計１０層を含む、請求項１２に記載の多層積層構造物。
  14. （ａ）および（ｂ）で少なくとも合計２０層を含む、請求項１２に記載の多層積層構造物。
  15. 前記層（ａ）および（ｂ）が対称の構成である、請求項１２に記載の多層積層構造物。
  16. 少なくとも約２ミリメートルの厚さを有する、請求項１２に記載の多層積層構造物。
  17. 少なくとも約５ミリメートルの厚さを有する、請求項１２に記載の多層積層構造物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021517101A (ja) * 2019-03-01 2021-07-15 広東風華高新科技股▲フン▼有限公司Guangdong Fenghua Advanced Technology Holding Co., Ltd. Ｌｔｃｃ基板およびその製造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108012402B (zh) * 2016-11-02 2020-06-23 欣兴电子股份有限公司 线路板及其制作方法
CN115557783B (zh) * 2022-07-14 2023-06-06 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种低膨胀低介电常数低损耗的低温共烧材料及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536535A (en) 1983-06-07 1985-08-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Castable ceramic compositions
US4654095A (en) 1985-03-25 1987-03-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Dielectric composition
WO1991004562A1 (en) * 1989-09-25 1991-04-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Improved composite dielectric
US5176772A (en) * 1989-10-05 1993-01-05 Asahi Glass Company Ltd. Process for fabricating a multilayer ceramic circuit board
US5085720A (en) 1990-01-18 1992-02-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for reducing shrinkage during firing of green ceramic bodies
US5254191A (en) 1990-10-04 1993-10-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for reducing shrinkage during firing of ceramic bodies
US5396397A (en) * 1992-09-24 1995-03-07 Hughes Aircraft Company Field control and stability enhancement in multi-layer, 3-dimensional structures
WO1996039298A1 (en) * 1995-06-06 1996-12-12 Sarnoff Corporation Method for the reduction of lateral shrinkage in multilayer circuit boards on a support
TW524786B (en) 1998-01-23 2003-03-21 Du Pont Glass composition, castable dielectric composition and tape composition made therewith
US7307829B1 (en) * 2002-05-17 2007-12-11 Daniel Devoe Integrated broadband ceramic capacitor array
US6776861B2 (en) * 2002-06-04 2004-08-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Tape composition and process for internally constrained sintering of low temperature co-fired ceramic
US6893710B2 (en) * 2003-04-18 2005-05-17 Yageo Corporation Multilayer ceramic composition
US20060110602A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-25 Wang Carl B Process for the constrained sintering of a pseudo-symmetrically configured low temperature cofired ceramic structure
US7175724B2 (en) 2004-11-22 2007-02-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the constrained sintering of a pseudo-symmetrically configured low temperature cofired ceramic structure
US20060162844A1 (en) * 2005-01-26 2006-07-27 Needes Christopher R Multi-component LTCC substrate with a core of high dielectric constant ceramic material and processes for the development thereof
US7687417B2 (en) * 2005-11-16 2010-03-30 E.I. Du Pont De Nemours And Company Lead free glass(es), thick film paste(s), tape composition(s) and low temperature cofired ceramic devices made therefrom
JP5263112B2 (ja) * 2009-10-07 2013-08-14 旭硝子株式会社 セラミックス原料組成物
US8633858B2 (en) * 2010-01-29 2014-01-21 E I Du Pont De Nemours And Company Method of manufacturing high frequency receiving and/or transmitting devices from low temperature co-fired ceramic materials and devices made therefrom

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021517101A (ja) * 2019-03-01 2021-07-15 広東風華高新科技股▲フン▼有限公司Guangdong Fenghua Advanced Technology Holding Co., Ltd. Ｌｔｃｃ基板およびその製造方法
US11459265B2 (en) 2019-03-01 2022-10-04 Guangdong Fenghua Advanced Technology Holding Co., Ltd. LTCC substrate and preparation method thereof
JP7212052B2 (ja) 2019-03-01 2023-01-24 広東風華高新科技股▲フン▼有限公司 Ｌｔｃｃ基板およびその製造方法

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